A sustentabilidade em cadeias de suprimentos (CSs) vem ganhando cada vez mais destaque e atenção na literatura. Esta pesquisa está alinhada a essa tendência e busca aprofundar o entendimento de quais dimensões explicam os construtos de aprendizagem, sustentabilidade e CS. Cada vez mais, as CSs estão sob pressão para gerar resultados sustentáveis e estão expostas a um contexto de turbulência ambiental que apresenta incertezas consideráveis. Esta pesquisa tem como objetivo compreender como ocorre o processo de aprendizagem em sustentabilidade nas CSs, considerando que é fundamental direcionar esforços e iniciativas para que a trajetória de sustentabilidade dos CSs obtenha um desempenho de sustentabilidade cada vez melhor em relação ao seu passado por meio do aprendizado entre membros da CSs. A pesquisa apresenta uma estrutura conceitual integrativa sobre aprendizagem, sustentabilidade e CS e busca operacionalizar estudos de caso múltiplo para identificar a dinâmica da aprendizagem da sustentabilidade em CSs.